膨胀矿渣珠——高炉矿渣新产品

近年来首都钢铁公司在高炉矿渣的综合利用方面,采用新工艺,生产出一种新产品——膨胀矿渣珠。炽热的矿渣,经过机器的运转和高压水的作用,形成一道彩色斑斓的长虹,在彩虹的下面,暴雨似的落下了亮晶晶的膨胀矿渣珠。(见本期封面)。膨胀矿渣珠不仅用途广泛,生产工艺简单,而且大大减轻了对环境的污染。高炉渣是炼铁过程中产生的一种废渣。目前我国处理高炉矿渣的方法,主要是采用水池泡渣法或炉前冲渣法。这些方法生产出的高炉水渣,可以供给水泥厂作水泥掺合料。水池泡渣法是把高炉熔渣倾倒在水池内,熔渣遇水快速冷却,并被水淬成细小的颗粒。     

中国西南酸雨区降水化学特征研究进展

西南酸雨区为我国主要酸雨沉降区,且是全球三大喀斯特集中分布区之一.本文将该区9个地点的降雨资料进行了总结、整理和分析,数据包括pH值和主离子成分(Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、Ca~(2+)、NH_4~+、Mg~(2+)、K~+、Na~+).该地区降雨中的主要阴离子为SO_4~(2-)和NO_3~-,主要阳离子为Ca~(2+)和NH_4~+.与我国其它地区相比,其酸性离子、碱性离子和总离子浓度均普遍高于东南地区、而低于我国北方地区.西南酸雨区主要以pH值为4.5~5.6的弱酸性降雨为主,占总降雨频次的58%左右.根据酸、碱性离子的相关性、中和因子等分析结果,该区雨水中的酸性物质可能受到了碱性离子的中和作用,其中起主要中和作用的离子为Ca~(2+)和NH_4~+.将该区雨水pH值和酸、碱性离子浓度与我国其它地区进行对比研究发现,西南酸雨区降雨受到的中和作用要强于东南地区,但弱于北方地区的降雨.通过对西南酸雨区降雨中主要离子来源的分析和估算,降雨中的酸性离子SO_4~(2-)和NO_3~-主要来自于人为污染;99.7%的Ca~(2+)和84.0%的Mg~(2+)为陆源贡献,这可能与西南地区碳酸盐岩广泛分布有关.     

高炉矿渣在水处理领域中的应用

高炉矿渣是高炉炼铁过程中产生的主要固体废物,针对我国高炉矿渣的成分和性质特点,分别介绍了其在处理重金属废水、有机废水等领域的研究情况,对于其中可能影响处理效果的原因进行了分析,展望了高炉矿渣在水处理领域应用的广阔前景。     

模拟酸雨对不同pH值土壤农田系统暗呼吸的影响

为研究酸雨对不同pH值土壤农田系统呼吸的影响,选择酸性(pH 5.48)、中性(pH 6.70)、碱性(pH 8.18)水稻土,以冬小麦为实验对象在2005~2007年期间进行了盆栽实验.种植期间利用雨水T1(pH 6.0)、T2(离子浓度为T1的2倍,pH 6.0)、T3(离子浓度为T1的2倍,pH 4.4)进行喷淋,并采用静态暗箱-气相色谱技术测定农田系统暗呼吸速率.结果表明,酸雨通过影响农作物的呼吸过程而对农田系统暗呼吸产生影响,且农田系统可适应酸雨污染.2005~2006年,酸雨提高了碱性土壤(S3)农田系统平均暗呼吸速率,S3T3分别比S3T1、S3T2高23.6%2、7.6%(p<0.05),但对酸性土壤(S1)和中性土壤(S2)农田系统平均暗呼吸速率无显著影响(p>0.05).在3~4月,雨水离子浓度升高可促进酸性土壤农田系统暗呼吸,雨水pH值降低可抑制酸性土壤农田系统暗呼吸.结果证实,在酸雨对农田系统暗呼吸影响过程中,土壤酸碱性、农作物发挥了重要作用.     

滑动弧等离子体处理三种染料废水的研究

偶氮染料酸性橙Ⅱ、吩嗪染料中性红和三苯甲烷染料碱性艳蓝BO是3种具有代表性的常用工业染料。通过气液两相滑动弧放电等离子体产处理这3种染料,对其脱色效果、反应动力学、降解效果及降解路径进行了分析。实验结果显示:当放电电压10 k V、频率50 Hz、载气(空气)流速0.8 m~3/h、液体流速60 m L/min、染料溶液体积500 m L、浓度200 mg/L,放电处理60 min时,滑动弧等离子体对染料溶液的具有较好的脱色效果,酸性橙II、中性红和碱性艳蓝BO的脱色率分别为84.1%、72.7%与89.7%。3种染料的脱色反应符合一级反应动力学规律,其中碱性艳蓝在前30 min的脱色速率最快,可达0.0631 min~(-1),远大于酸性橙II和中性红,而后30 min的反应速率均明显放慢,低于酸性橙II和中性红的同期脱色速率。滑动弧等离子体对3种染料的降解效果(COD去除率)不高,经过60 min的处理降解率分别仅为27.4%、37.3%和28.2%。最后,通过降解过程中的UV-Vis色谱变化对3种染料的降解路径作了初步推测,即等离子体先破坏染料的发色体系与共轭体系,随后发生开环反应,最后再降解为小分子结构。     

垃圾焚烧飞灰添加工业固废的玻璃化研究

采用高硅铝含量的工业固废(煤矸石与高炉矿渣),作为生活垃圾焚烧飞灰热处理的添加剂,改善其熔融性与产物的物化特性.随着添加量的增加,产物的主要矿物成分从含氯的Ca₁₀(Si O₄)₃(SO₄)₃Cl₂与Ca₆Al₅Si₂O₁₆Cl₃向钙铝石、斜硅钙石、黄长石、钙长石依次转变.采用四元碱度(R4)评价熔融成分,酸性的工业固废(R4<1)能够中和碱性的垃圾飞灰(R4>1),形成中性混合灰(R4≈1),其中含30%煤矸石或40%高炉矿渣.中性灰的各项熔融特征温度最低,代表完全熔融的流动温度分别为1260与1200℃,在1300℃下玻璃化,冷却形成晶相为黄长石的微晶玻璃.玻璃化过程中,超过99%的氯元素从固相中分离;在挥发分离与固化稳定的共同作用下,重金属铬、镍、锌、镉、铅的浸出量减少了95%以上,铜减少了85%以上.     

稳定化处理对矿渣中重金属迁移转化的影响研究

土壤中重金属的不同存在形态会产生不同的环境效应,并直接影响重金属的毒性、迁移性和生物有效性.以石灰、粉煤灰、干化污泥、花生壳为稳定剂,对某金矿区含重金属矿渣进行组合处理;通过重金属形态分析、淋滤试验、植物盆栽试验,探讨矿渣中重金属的迁移转化规律.结果表明,添加稳定剂后,酸性矿渣的pH升高至中性以上,有机质含量显著增加.矿渣中As、Pb、Zn的主要存在形态为残渣态,添加粉煤灰、干化污泥和花生壳使矿渣中可交换态As和有机结合态As含量分别降低了65.6%、87.7%;添加石灰、粉煤灰和花生壳使矿渣中铁锰氧化物结合态As主要向碳酸盐结合态As转化;添加石灰和粉煤灰使矿渣中的可交换态、铁锰氧化物结合态和有机结合态Pb、Zn主要向残渣态Pb、Zn转化.经前期稳定化处理后,矿渣淋滤液中As、Pb、Zn的含量均有不同程度的下降,添加花生壳处理后淋滤液中的As、Pb、Zn含量进一步下降.其中,粉煤灰、干化污泥和花生壳处理后淋滤液中As含量下降最显著,降幅为57.4%;石灰、粉煤灰和花生壳处理后淋滤液中Zn含量下降最显著,降幅为24.9%.添加稳定剂处理矿渣明显有利于植物的萌发与生长,其中添加粉煤灰、干化污泥和花生壳效果最好,香根草的萌发率为76%.     

高炉矿渣对铝电解废旧阴极炭焚烧中氟化物的迁移转化行为影响

废旧阴极炭（Spent potlining）是铝电解行业产生的一种高无机氟含量危险废物.本研究以高炉矿渣（Blast furnace slag）为添加剂与废旧阴极炭混合焚烧,模拟计算有关反应的吉布斯自由能,研究焚烧过程中氟化物的转化和稳定化行为.结果表明,高炉矿渣中的钙基化合物可促进废旧阴极炭中的NaF和Na₃AlF₆转化为稳定的CaF₂. 在850 ℃、焚烧1 h的条件下,废旧阴极炭和高炉矿渣混合样（4/6,质量比）水溶性氟浸出率降低42.27%;同时,减少HF释放可使氟化物保留率提高3.85%.高炉矿渣的掺入将其中93.50%的氟化物固定于底渣中,显著降低了废旧阴极炭的浸出毒性.高炉矿渣中的SiO₂和Al₂O₃促进了NaF向CaF₂的热转化行为,高炉矿渣参与焚烧使得焚烧底渣颗粒更加疏松、分散,底渣的 氟化物主要以Ca₄Si₂O₇F₂形态存在,表明高炉矿渣具有协同处置废旧阴极炭的良好性能.     

酸性矿井水沉淀污泥中锰及其他金属的化学稳定性

(美国)联邦法规1985年a和b对矿井水排放标准做了具体的规定,见表1。为满足排放要求,必须依法对酸性矿井水进行处理。这主要涉及到以下三大步骤:(一)向酸性矿井水加碱性物质,通常有CaO、Ca(OH)_2或NaOH;(二)自然曝气或机械曝气;(三)沉淀。当酸性矿井水PH值调到7或8时,且有足够的沉淀时间,绝大多数矿井水     

工业废物在混凝土生产中的研究和应用

混凝土生产会使用大量的自然资源和能源,带来环境污染.为减少自然资源消耗,对粉煤灰、高炉矿渣、建筑废物等几种工业废物在混凝土生产中的研究和应用进行了探讨,认为工业废物的综合利用是混凝土行业实现绿色发展的有效途径.     

锑矿采选固废与冶炼废渣的化学特性及重金属溶出特性

对锑矿区采选固废和冶炼废渣的化学成分及在模拟酸雨不同pH值下的溶出特性进行研究。结果表明,采矿废石、浮选尾矿渣、鼓风炉炉渣及鼓风炉燃烧残渣都含有Sb、V等重金属污染物,其中鼓风炉炉渣Sb含量最高,达1.22 g/kg,溶出率为0.355%;采矿废石中Sb的含量最低,为0.34 g/kg,溶出率最高达到10.391%,说明锑矿区废渣和冶炼固废中的重金属释放与固废的重金属含量不成正比。浸出实验表明,锑矿采矿废石浸出液Sb浓度达到3.55 mg/L,超过贵州省环境污染物Sb的排放标准(0.5 mg/L)7.11倍;锑矿鼓风炉燃烧残渣浸出液Sb浓度为3.11 mg/L,超过标准6.23倍。因此锑矿区露天堆放的固体废物,经酸雨淋溶浸泡产生的废液会污染周边水体,可能对周边生态和居民造成危害。     

钢铁渣粉对混凝土中钢筋的保护作用

钢渣和矿渣是冶炼钢、铁过程中产生的固体废物.由于其矿物组成与水泥熟料相似,具有水硬胶凝性能,所以被用作混凝土掺合料.钢铁渣粉是钢渣粉和矿渣粉接一定的比例混合而成的.试验表明,钢铁渣粉的使用能够保留钢渣粉和矿渣粉单掺时的优点,弥补单掺时的缺点,对钢筋起到很好的保护作用.     

高炉煤气洗涤水处理方法的研究

采用无机混凝剂与有机高分子混凝剂配合使用处理煤气洗涤废水的方法 ,对本溪钢铁公司五号高炉煤气洗涤废水进行了分析研究。通过混凝剂筛选实验 ,确定以氯化铝钙和聚丙烯酰胺作为处理药剂 ;同时研究了影响混凝沉降的各种因素并进行了混凝沉降实验。综合考虑处理效果和药剂费用等各方面因素 ,通过正交实验确定了最佳实验条件。经过一个多月的现场运行实践表明 ,处理效果良好。     

含钛高炉渣光催化降解糠醛废水

利用含钛高炉渣作为光催化材料光催化降解糠醛废水,采用静态试验的方法研究了粉末含钛高炉渣光催化降解糠醛废水的部分影响因素。在糠醛废水溶液浓度一定的条件下,存在一个最佳投放量为0.7g,降解率为63%,并且催化剂粒径越小催化效果越好,粒径为2μm时,降解率为36%。废水温度30℃时,处理效率最高,达到22%。在酸性条件下,催化剂催化效果稳定。因此含钛高炉渣作为光催化材料对糠醛废水有降解作用。     

用鼓风炉渣消除铬渣毒性的研究

针对含铬废渣对环境污染大及治理难的特点,提出了以废渣治理废渣的技术,利用鼓风炉渣的还原性以及刚排出时的高温,将铬渣按一定比例与之混合,进行铬渣的解毒处理,并对铬渣的解毒机理进行了理论分析。从实验结果可以看出,当铬渣加入量低于10%时,该技术能够较彻底的将铬渣中的Cr6+进行解毒。     

An environmental evaluation of geopolymer based concrete production: reviewing current research trends

In this study we carry out a detailed environmental evaluation of geopolymer concrete production using the Life Cycle Assessment methodology. The literature shows that the production of most standard types of geopolymer concrete has a slightly lower impact on global warming than standard Ordinary Portland Cement (OPC) concrete. Whilst our results confirm this they also show that the production of geopolymer concrete has a higher environmental impact regarding other impact categories than global warming. This is due to the heavy effects of the production of the sodium silicate solution. Geopolymer concrete made from fly ashes or granulated blast furnace slags based require less of the sodium silicate solution in order to be activated. They therefore have a lower environmental impact than geopolymer concrete made from pure metakaolin. However, when the production of fly ashes and granulated blast furnace slags is taken into account during the life cycle assessment (using either an economic or a mass allocation procedure), it appears that geopolymer concrete has a similar impact on global warming than standard concrete. This study highlights that future research and development in the field of geopolymer concrete technology should focus on two potential solutions. First of all the use of industrial waste that is not recyclable within other industries and secondly on the production of geopolymer concrete using a mix of blast furnace slag and activated clays. Furthermore geopolymer concrete production would gain from using waste material with a suitable Si/Al molar ratio in order to minimise the amount of sodium silicate solution used. Finally, by taking into account mix-design technology, which has already been developed for OPC concrete, the amount of binder required to produce a geopolymer concrete could be reduced.     

高炉渣和粉煤灰制备矿渣纤维试验研究

根据CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO-FeO-Na₂O-K₂O多元体系的液相线温度和黏度的计算结果,以高炉渣和粉煤灰为原料,用喷吹法转型制备了矿渣纤维。热力学计算结果表明,混合熔体制备矿渣纤维是可行的。经过1450℃时的喷吹实验,高炉渣比例为80%~60%时获得了细长、均匀的棉絮状高质量矿物棉纤维。系统研究了高炉渣配比、喷吹温度、喷吹压力等因素对纤维直径的影响。1450℃时,当高炉渣比例从20%增加至60%时,纤维平均直径从18.08 μm降低至6.03 μm;当高炉渣比例从60%增加到80%时,纤维平均直径为5~7 μm,单纤维平均拉伸强度约为1085 MPa;但是当高炉渣比例>80%时,喷吹产品以玻璃球为主。喷吹温度越高,喷吹压力越大,获得的纤维直径越小。从实际生产的角度出发,控制高炉渣比例为60%~80%,喷吹温度控制在1400~1500℃可以获得高质量的矿物棉纤维。     

脉冲放电条件下用高炉煤气洗涤水脱硫的研究

采用自行设计的针-针式电极结构的等离子体反应器装置,在脉冲电晕放电作用下利用武汉钢铁(集团)公司2#焦炉的高炉煤气洗涤水进行了烟气脱硫模拟试验,考察了喷淋水种类、循环次数、液气比、电压峰值对SO2去除效果的影响,并对脱硫的产物进行了分析;考察了脉冲放电、SO2对氰化物去除效果的影响.研究结果表明:高炉煤气洗涤水具有较好...     

宇部UM46.4SN立磨矿渣粉生产线的调试经验

介绍了利用立磨粉磨矿渣粉的工艺流程、主机设备和工艺参数,分析了调试过程中上料系统、粉磨系统和成品储存系统出现的问题,并提出了相应的解决方法,总结了立磨生产矿渣粉的经验。     

对印染污水的吸滤—焚烧处理研究

吸滤—焚烧法是一种“以废治废”，高效、经济、省时、节能的方法。它用高炉烧煤产生的煤渣、粉煤灰、烟尘吸滤印染污水中的染料、浆料、助剂、色质、异味等物质；用煤燃烧时产生的酸性气体（ＳＯ２、ＣＯ２、ＮＯ２等）中和印染污水中的碱性物质；焚烧吸滤处理印染污水后的煤渣、粉煤灰、烟尘及其吸附的有机物达到处理废物、节约能源的目的。